JPH06285704A - 気相合成ダイヤモンド厚膜ろう付け切削工具 - Google Patents
気相合成ダイヤモンド厚膜ろう付け切削工具Info
- Publication number
- JPH06285704A JPH06285704A JP10347693A JP10347693A JPH06285704A JP H06285704 A JPH06285704 A JP H06285704A JP 10347693 A JP10347693 A JP 10347693A JP 10347693 A JP10347693 A JP 10347693A JP H06285704 A JPH06285704 A JP H06285704A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thick film
- diamond
- gas
- layer
- cutting tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 使用寿命の長い気相合成ダイヤモンド厚膜ろ
う付け切削工具を提供する。 【構成】 ホウ素含有層と非含有層の積層からなる気相
合成ダイヤモンド厚膜を切削工具基体にろう付けしてな
る気相合成ダイヤモンド厚膜ろう付け切削工具。
う付け切削工具を提供する。 【構成】 ホウ素含有層と非含有層の積層からなる気相
合成ダイヤモンド厚膜を切削工具基体にろう付けしてな
る気相合成ダイヤモンド厚膜ろう付け切削工具。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、フライス切削などの
断続切削に用いてもチッピングまたは欠損することなく
長期間使用することのできる気相合成ダイヤモンド厚膜
ろう付け切削工具に関する。
断続切削に用いてもチッピングまたは欠損することなく
長期間使用することのできる気相合成ダイヤモンド厚膜
ろう付け切削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、Ｍｏ基板上に気相合成ダイヤモ
ンド厚膜を形成し、この気相合成ダイヤモンド厚膜を切
削工具基体にろう付けし、ついで上記Ｍｏ基板を除去す
ることにより得られた気相合成ダイヤモンド厚膜ろう付
け切削工具は知られており、さらに上記気相合成ダイヤ
モンド厚膜はホウ素（以下、Ｂと記す）を含有した気相
合成ダイヤモンド厚膜があることも知られている（特開
平３−１４２１０４号公報参照）。
ンド厚膜を形成し、この気相合成ダイヤモンド厚膜を切
削工具基体にろう付けし、ついで上記Ｍｏ基板を除去す
ることにより得られた気相合成ダイヤモンド厚膜ろう付
け切削工具は知られており、さらに上記気相合成ダイヤ
モンド厚膜はホウ素（以下、Ｂと記す）を含有した気相
合成ダイヤモンド厚膜があることも知られている（特開
平３−１４２１０４号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、気相合
成ダイヤモンド厚膜を作製する場合、膜厚が厚いものほ
ど合成時間が長くなり、合成時間経過と共にダイモンド
の結晶粒が粗大化して緻密な気相合成ダイヤモンド厚膜
は得られなくなる。結晶粒が粗大化した気相合成ダイヤ
モンド厚膜を切削工具基体にろう付けして得られた切削
工具は、フライス切削などの断続切削に使用すると短時
間で欠損し、平滑な切削面が得られなくなるなどの課題
があった。
成ダイヤモンド厚膜を作製する場合、膜厚が厚いものほ
ど合成時間が長くなり、合成時間経過と共にダイモンド
の結晶粒が粗大化して緻密な気相合成ダイヤモンド厚膜
は得られなくなる。結晶粒が粗大化した気相合成ダイヤ
モンド厚膜を切削工具基体にろう付けして得られた切削
工具は、フライス切削などの断続切削に使用すると短時
間で欠損し、平滑な切削面が得られなくなるなどの課題
があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
気相合成ダイヤモンド厚膜の結晶粒の粗大化を防止して
緻密な気相合成ダイヤモンド厚膜を作製し、断続切削に
用いても短時間で欠損することのない気相合成ダイヤモ
ンドろう付け切削工具を得るべく研究を行った結果、ダ
イヤモンド厚膜の気相合成時にＢ含有反応ガスを一時的
に供給すると、Ｂ含有気相合成ダイヤモンド層と非含有
気相合成ダイヤモンド層の積層からなるダイヤモンド厚
膜が得られ、この積層ダイヤモンド厚膜の結晶粒は成長
が抑制されて微細であるという知見を得たのである。
気相合成ダイヤモンド厚膜の結晶粒の粗大化を防止して
緻密な気相合成ダイヤモンド厚膜を作製し、断続切削に
用いても短時間で欠損することのない気相合成ダイヤモ
ンドろう付け切削工具を得るべく研究を行った結果、ダ
イヤモンド厚膜の気相合成時にＢ含有反応ガスを一時的
に供給すると、Ｂ含有気相合成ダイヤモンド層と非含有
気相合成ダイヤモンド層の積層からなるダイヤモンド厚
膜が得られ、この積層ダイヤモンド厚膜の結晶粒は成長
が抑制されて微細であるという知見を得たのである。
【０００５】この発明は、かかる知見にもとづいてなさ
れたものであって、Ｂ含有層および非含有層の積層から
なる気相合成ダイヤモンド厚膜を切削工具基体にろう付
けしてなる気相合成ダイヤモンド厚膜ろう付け切削工具
に特徴を有するものである。
れたものであって、Ｂ含有層および非含有層の積層から
なる気相合成ダイヤモンド厚膜を切削工具基体にろう付
けしてなる気相合成ダイヤモンド厚膜ろう付け切削工具
に特徴を有するものである。
【０００６】この発明のＢ含有層および非含有層の積層
からなる気相合成ダイヤモンド厚膜は、通常用いられて
いる気相合成ダイヤモンド膜成形装置に、通常の反応ガ
スを流しながらさらにＢ2 Ｈ6 、ＢＣｌ3 などのＢ化合
物ガスを一定期間間隔をおいて断続的に流すことにより
得られる。しかし、予めＢ化合物含有反応ガスと非含有
反応ガスの２系統の供給通路を設けておき、この２系統
の供給通路を切り換えることによりＢ化合物含有反応ガ
スと非含有反応ガスを交互に供給することによっても得
られる。
からなる気相合成ダイヤモンド厚膜は、通常用いられて
いる気相合成ダイヤモンド膜成形装置に、通常の反応ガ
スを流しながらさらにＢ2 Ｈ6 、ＢＣｌ3 などのＢ化合
物ガスを一定期間間隔をおいて断続的に流すことにより
得られる。しかし、予めＢ化合物含有反応ガスと非含有
反応ガスの２系統の供給通路を設けておき、この２系統
の供給通路を切り換えることによりＢ化合物含有反応ガ
スと非含有反応ガスを交互に供給することによっても得
られる。
【０００７】
実施例１ 表面傷付け処理したＭｏ基板を用意し、このＭｏ基板を
通常の直流アークプラズマ装置のチャンバー内の基板ホ
ルダー上に置き、Ｍｏ基板を９００℃に保持するととも
にチャンバー内の全圧力を１００Torrに保持し、Ａｒ：
６．０ｌ／min.、Ｈ2 ：３．０ｌ／min.、ＣＨ4 ：０．
１０ｌ／min.、からなる組成のプラズマガス（以下、こ
のガスをノンドープガスという）を２．２時間供給して
厚さ：７０μｍの第１ノンドープダイヤ層を形成し、つ
いで、上記プラズマガスにＢ2 Ｈ6 ガスを加えて、Ａ
ｒ：６．０ｌ／min.、Ｈ2 ：３．０ｌ／min.、ＣＨ4 ：
０．１０ｌ／min.、Ｂ2 Ｈ6 ：０．０２ｌ／min.、から
なる組成のプラスマガス（以下、Ｂドープガスという）
を３時間供給し、厚さ：７０μｍのＢドープダイヤ層を
形成し、さらにプラズマガスを再び上記ノンドープガス
に切り換えて２時間供給することにより厚さ：７０μｍ
の第２ノンドープダイヤ層を形成し、全厚さ：２１０μ
ｍの積層ダイヤモンド厚膜をＭｏ基板上に形成した。
通常の直流アークプラズマ装置のチャンバー内の基板ホ
ルダー上に置き、Ｍｏ基板を９００℃に保持するととも
にチャンバー内の全圧力を１００Torrに保持し、Ａｒ：
６．０ｌ／min.、Ｈ2 ：３．０ｌ／min.、ＣＨ4 ：０．
１０ｌ／min.、からなる組成のプラズマガス（以下、こ
のガスをノンドープガスという）を２．２時間供給して
厚さ：７０μｍの第１ノンドープダイヤ層を形成し、つ
いで、上記プラズマガスにＢ2 Ｈ6 ガスを加えて、Ａ
ｒ：６．０ｌ／min.、Ｈ2 ：３．０ｌ／min.、ＣＨ4 ：
０．１０ｌ／min.、Ｂ2 Ｈ6 ：０．０２ｌ／min.、から
なる組成のプラスマガス（以下、Ｂドープガスという）
を３時間供給し、厚さ：７０μｍのＢドープダイヤ層を
形成し、さらにプラズマガスを再び上記ノンドープガス
に切り換えて２時間供給することにより厚さ：７０μｍ
の第２ノンドープダイヤ層を形成し、全厚さ：２１０μ
ｍの積層ダイヤモンド厚膜をＭｏ基板上に形成した。
【０００８】この積層ダイヤモンド厚膜の断面に見られ
る最大結晶粒径を測定したのち、この積層ダイヤモンド
厚膜をＭｏ基板から剥離し、ついで切削工具基体にろう
付けし、本発明気相合成ダイヤモンド厚膜ろう付け切削
工具（以下、本発明ダイヤ工具という）１を作製した。
る最大結晶粒径を測定したのち、この積層ダイヤモンド
厚膜をＭｏ基板から剥離し、ついで切削工具基体にろう
付けし、本発明気相合成ダイヤモンド厚膜ろう付け切削
工具（以下、本発明ダイヤ工具という）１を作製した。
【０００９】実施例２ 実施例１と同一の直流アークプラズマ装置のチャンバー
内の全圧力を６０Torr、Ｍｏ基板温度を９００℃に保持
し、実施例１と同一組成のノンドープガスを１時間供給
し、厚さ：３０μｍの第１ノンドープダイヤ層を形成し
たのちＢドープガスを１．５時間供給して厚さ：３０μ
ｍの第１Ｂドープダイヤ層を形成し、さらにノンドープ
ガスを２時間供給して厚さ：６０μｍの第２ノンドープ
ダイヤ層を形成したのち再びＢドープガスを供給して厚
さ：３０μｍの第２Ｂドープダイヤ層を形成し、最後に
厚さ：６０μｍの第３ノンドープダイヤ層を形成し、全
厚さ：２１０μｍの積層ダイヤモンド厚膜を形成した。
内の全圧力を６０Torr、Ｍｏ基板温度を９００℃に保持
し、実施例１と同一組成のノンドープガスを１時間供給
し、厚さ：３０μｍの第１ノンドープダイヤ層を形成し
たのちＢドープガスを１．５時間供給して厚さ：３０μ
ｍの第１Ｂドープダイヤ層を形成し、さらにノンドープ
ガスを２時間供給して厚さ：６０μｍの第２ノンドープ
ダイヤ層を形成したのち再びＢドープガスを供給して厚
さ：３０μｍの第２Ｂドープダイヤ層を形成し、最後に
厚さ：６０μｍの第３ノンドープダイヤ層を形成し、全
厚さ：２１０μｍの積層ダイヤモンド厚膜を形成した。
【００１０】得られた積層ダイヤモンド厚膜の最大結晶
粒径を測定したのち、実施例１と同様にしてＭｏ基板か
ら剥離し、切削工具基体にろう付けし、本発明ダイヤ工
具２を作製した。
粒径を測定したのち、実施例１と同様にしてＭｏ基板か
ら剥離し、切削工具基体にろう付けし、本発明ダイヤ工
具２を作製した。
【００１１】実施例３ 実施例２の第１ノンドープダイヤ層形成条件と同一条件
にて厚さ：３０μｍの第１ノンドープダイヤ層を形成し
たのち、実施例２の第１Ｂドープダイヤ層形成条件と同
一条件にて厚さ：３０μｍの第１Ｂドープダイヤ層を形
成し、以下同様にしていずれも厚さ：３０μｍの第２ノ
ンドープダイヤ層、第２Ｂドープダイヤ層、第３ノンド
ープダイヤ層、第３Ｂドープダイヤ層、第４ノンドープ
ダイヤ層の順に形成することにより、全厚さ：２１０μ
ｍの積層ダイヤモンド厚膜を形成し、この積層ダイヤモ
ンド厚膜の最大結晶粒径を測定したのち、ろう付けして
本発明ダイヤ工具３を作製した。
にて厚さ：３０μｍの第１ノンドープダイヤ層を形成し
たのち、実施例２の第１Ｂドープダイヤ層形成条件と同
一条件にて厚さ：３０μｍの第１Ｂドープダイヤ層を形
成し、以下同様にしていずれも厚さ：３０μｍの第２ノ
ンドープダイヤ層、第２Ｂドープダイヤ層、第３ノンド
ープダイヤ層、第３Ｂドープダイヤ層、第４ノンドープ
ダイヤ層の順に形成することにより、全厚さ：２１０μ
ｍの積層ダイヤモンド厚膜を形成し、この積層ダイヤモ
ンド厚膜の最大結晶粒径を測定したのち、ろう付けして
本発明ダイヤ工具３を作製した。
【００１２】従来例１ 実施例１で使用したノンドープガスと同一のノンドープ
ガスを６時間供給することにより厚さ：２１０μｍの単
一ノンドープダイヤモンド厚膜を形成し、この単一ノン
ドープダイヤモンド厚膜の最大結晶粒径を測定したのち
ろう付けし、従来気相合成ダイヤモンドろう付け切削工
具（以下、従来ダイヤ工具という）１を作製した。
ガスを６時間供給することにより厚さ：２１０μｍの単
一ノンドープダイヤモンド厚膜を形成し、この単一ノン
ドープダイヤモンド厚膜の最大結晶粒径を測定したのち
ろう付けし、従来気相合成ダイヤモンドろう付け切削工
具（以下、従来ダイヤ工具という）１を作製した。
【００１３】従来例２ 実施例１で用いたＢドープガスを８．５時間供給するこ
とにより全体の厚さが２１０μｍの単一Ｂドープダイヤ
モンド厚膜を形成し、この単一Ｂドープダイヤモンド厚
膜の最大結晶粒径を測定したのちろう付けし、従来ダイ
ヤ工具２を作製した。
とにより全体の厚さが２１０μｍの単一Ｂドープダイヤ
モンド厚膜を形成し、この単一Ｂドープダイヤモンド厚
膜の最大結晶粒径を測定したのちろう付けし、従来ダイ
ヤ工具２を作製した。
【００１４】実施例１〜３および従来例１〜２で得られ
た本発明ダイヤ工具１〜３および従来ダイヤ工具１〜２
について、 被削材：１２％Ｓｉ−Ａｌ合金、 切削速度：１２００ｍ／min.、 送り：０．３mm／tooth 、 切込み：２．０mm、 の条件で湿式フライス切削試験を行い、切れ刃部の状態
を調べ、その結果を上記最大結晶粒径とともに表１に示
した。
た本発明ダイヤ工具１〜３および従来ダイヤ工具１〜２
について、 被削材：１２％Ｓｉ−Ａｌ合金、 切削速度：１２００ｍ／min.、 送り：０．３mm／tooth 、 切込み：２．０mm、 の条件で湿式フライス切削試験を行い、切れ刃部の状態
を調べ、その結果を上記最大結晶粒径とともに表１に示
した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】実施例１〜３、従来例１〜２および表１
に示される結果から、ノンドープダイヤ層とＢドープダ
イヤ層の積層からなる気相合成ダイヤモンド厚膜の最大
結晶粒径は、単一のノンドープダイヤ層または単一のＢ
ドープダイヤ層からなる気相合成ダイヤモンド厚膜の最
大結晶粒径に比べて微細となっており、上記積層気相合
成ダイヤモンド厚膜をろう付けした本発明ダイヤ工具１
〜３は、単一層気相合成ダイヤモンド厚膜をろう付けし
た従来ダイヤ工具１〜２に比べてフライス切削に使用し
ても長期間欠損を生ずることがないことがわかる。
に示される結果から、ノンドープダイヤ層とＢドープダ
イヤ層の積層からなる気相合成ダイヤモンド厚膜の最大
結晶粒径は、単一のノンドープダイヤ層または単一のＢ
ドープダイヤ層からなる気相合成ダイヤモンド厚膜の最
大結晶粒径に比べて微細となっており、上記積層気相合
成ダイヤモンド厚膜をろう付けした本発明ダイヤ工具１
〜３は、単一層気相合成ダイヤモンド厚膜をろう付けし
た従来ダイヤ工具１〜２に比べてフライス切削に使用し
ても長期間欠損を生ずることがないことがわかる。
【００１７】したがって、この発明の気相合成ダイヤモ
ンド厚膜ろう付け切削工具を用いることにより、従来よ
りも工具交換回数を減らすことができ、コストの削減を
図ることができて産業の発展に大いに貢献しうるもので
ある。
ンド厚膜ろう付け切削工具を用いることにより、従来よ
りも工具交換回数を減らすことができ、コストの削減を
図ることができて産業の発展に大いに貢献しうるもので
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 16/38 8116−4Ｋ
Claims (1)
- 【請求項１】 ホウ素含有層と非含有層の積層からなる
気相合成ダイヤモンド厚膜を切削工具基体にろう付けし
てなることを特徴とする気相合成ダイヤモンド厚膜ろう
付け切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10347693A JPH06285704A (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 気相合成ダイヤモンド厚膜ろう付け切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10347693A JPH06285704A (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 気相合成ダイヤモンド厚膜ろう付け切削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06285704A true JPH06285704A (ja) | 1994-10-11 |
Family
ID=14355066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10347693A Withdrawn JPH06285704A (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 気相合成ダイヤモンド厚膜ろう付け切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06285704A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018131166A1 (ja) * | 2017-01-16 | 2018-07-19 | オーエスジー株式会社 | 工具 |
| US11739419B2 (en) * | 2017-04-27 | 2023-08-29 | INDIAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY MADRAS (IIT Madras) | Highly adhesive CVD grown boron doped diamond graded layer on WC-Co |
-
1993
- 1993-04-06 JP JP10347693A patent/JPH06285704A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018131166A1 (ja) * | 2017-01-16 | 2018-07-19 | オーエスジー株式会社 | 工具 |
| KR20190077475A (ko) * | 2017-01-16 | 2019-07-03 | 오에스지 가부시키가이샤 | 공구 |
| CN110072658A (zh) * | 2017-01-16 | 2019-07-30 | Osg株式会社 | 工具 |
| JPWO2018131166A1 (ja) * | 2017-01-16 | 2019-11-07 | オーエスジー株式会社 | 工具 |
| EP3542938A4 (en) * | 2017-01-16 | 2020-06-03 | OSG Corporation | TOOL |
| US11292066B2 (en) | 2017-01-16 | 2022-04-05 | Osg Corporation | Tool having a boron doped diamond coating |
| US11739419B2 (en) * | 2017-04-27 | 2023-08-29 | INDIAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY MADRAS (IIT Madras) | Highly adhesive CVD grown boron doped diamond graded layer on WC-Co |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |